Механизм цепного рефлекса: последовательность фаз
Процесс восстановления естественной позы происходит в виде строгой последовательности, которую называют цепью выпрямительных рефлексов. В этой интегрированной системе завершение одного рефлекса неизбежно становится пусковым стимулом для начала следующего.
- Исходное положение. Когда животное лежит на боку, контакт боковой поверхности тела с твердой опорой раздражает тактильные рецепторы кожи (экстерорецепторы). Это выступает первичным сигналом.
- Подъем головы. Активируется лабиринтный выпрямительный рефлекс на голову. Изменение положения головы в пространстве выступает стимулом, который активирует отолитовый аппарат вестибулярной системы. В результате голова поднимается и устанавливается теменем кверху (нормальное положение относительно вектора гравитации).
- Выпрямление передней части туловища. Включается шейный выпрямительный рефлекс. Подъем головы вызывает сильное растяжение мышц шеи, что приводит к активации проприорецепторов шейных мышц. Вслед за головой происходит ротация грудного отдела позвоночника, а передние конечности устанавливаются на опору.
- Выпрямление задней части туловища. Запускается выпрямительный рефлекс с туловища на туловище. Пусковым стимулом здесь служит скручивание позвоночника (из-за возникшей разницы в положении плечевого и тазового пояса) и неравномерное давление на кожу. Тазовый пояс поворачивается вслед за грудным, полностью устраняя скручивание позвоночника. Одновременно задние конечности подтягиваются и готовятся к опоре.
- Принятие позы стояния. На финальном этапе происходит реализация статонических рефлексов (рефлексов позы). Конечности животного полностью разгибаются, а центр тяжести переносится точно на площадь опоры. Тонус мышц-разгибателей значительно повышается для стабильного удержания веса тела.
Физиологическое значение и центры локализации
Для полноценного осуществления всей цепочки выпрямительных рефлексов необходима координированная работа центральной нервной системы на уровне среднего мозга (mesencephalon).
Основные регуляторные центры расположены в красном ядре (nucleus ruber) и структурах ретикулярной формации. Важнейшим условием для реализации рефлекторной цепи является полная анатомическая и функциональная сохранность связей между вестибулярными ядрами, красным ядром и спинным мозгом. Передача нисходящих двигательных команд осуществляется через руброспинальный тракт.
Главная функция этих рефлексов заключается в обеспечении возможности плавного перехода из любого неестественного положения тела в ортоградное (естественное) и последующем надежном поддержании равновесия. Следует отличать их от простых спинальных рефлексов: выпрямительные рефлексы также являются тоническими, однако они гораздо более сложные и интегрированные, чем обычные миотатические рефлексы спинного мозга.
Динамика становления вертикальной позы
Формирование функциональной системы поддержания позы можно наглядно проследить на примере динамики становления вертикальной позы у новорожденного лосенка. Этот процесс разбит на несколько этапов формирования функциональной системы:
- Животное лежит на земле.
- Лосенок приподнимается на передние ноги.
- Опираясь на запястные суставы, он выпрямляет одну заднюю ногу.
- Продолжая опираться на запястные суставы, лосенок выпрямляет обе задние ноги.
- Перенося опору на задние ноги, он выпрямляет одну переднюю ногу.
- Встает на все четыре ноги (конечный результат достигнут).
Клиническое и физиологическое значение этого примера заключается в демонстрации принципа «обучения с одной попытки». Как только животное достигает первого успешного результата (вставания), в следующий раз оно встает на ноги сразу, без промежуточных этапов поиска.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие виды статокинетических рефлексов существуют помимо выпрямительных?
Помимо выпрямительных рефлексов существуют реакции на линейное и вращательное ускорения, а также компенсаторные движения.
- Лифтные феномены — реакции на линейное ускорение (вверх или вниз), сопровождающиеся изменением тонуса сгибателей или разгибателей.
- Компенсаторные движения глаз и головы — обеспечивают удержание зрительного изображения на сетчатке при перемещении тела.
- Нистагм головы и глаз — характерная реакция при вращательном (круговом) движении, включающая медленную и быструю фазы.
На каком уровне необходимо произвести перерезку ствола мозга животному для сохранения выпрямительных рефлексов?
Для сохранения выпрямительных рефлексов перерезку необходимо произвести на уровне передних бугорков четверохолмия. Данный уровень перерезки позволяет получить мезенцефальное животное (отделив средний мозг от переднего) и сохранить основные центры выпрямительных рефлексов, расположенные в среднем мозге (красное ядро, ретикулярная формация). Это обеспечивает сохранность необходимых связей между вестибулярными ядрами, красным ядром и спинным мозгом.
Чем выпрямительные рефлексы отличаются от статонических рефлексов?
Выпрямительные рефлексы обеспечивают процесс перехода тела из неестественного положения в естественное, в то время как статонические рефлексы отвечают за конечное удержание принятой позы.
| Характеристика | Выпрямительные рефлексы | Статонические рефлексы (рефлексы позы) |
|---|---|---|
| Функция | Восстановление естественной позы (стояния) из положения лежа | Удержание веса тела и принятие позы стояния |
| Механизм | Сложный двигательный акт в строгой последовательности (цепной рефлекс) | Конечность полностью разгибаются, повышается тонус мышц-разгибателей |
| Особенности | Обеспечивают возможность перехода в ортоградное положение | Центр тяжести переносится на площадь опоры |
Голова — плечи — таз. Запоминаем последовательность цепного рефлекса: 1) Вестибулярный аппарат обеспечивает установку головы. 2) Проприорецепторы шеи контролируют установку плечевого пояса. 3) Проприорецепторы туловища завершают установку тазового пояса.
Вопросы с занятий и экзамена
Где находятся центры выпрямительных рефлексов?
Основные центры расположены в среднем мозге (mesencephalon). Главную роль играют красное ядро (nucleus ruber) и ретикулярная формация.
Какое условие необходимо для реализации выпрямительных рефлексов?
Требуется сохранность связей между вестибулярными ядрами, красным ядром и спинным мозгом (в первую очередь, сохранность руброспинального тракта).
Чем выпрямительные рефлексы отличаются от спинальных?
Они являются тоническими, но при этом значительно более сложными и интегрированными по сравнению с простыми миотатическими рефлексами спинного мозга.
Что служит стимулом для шейного выпрямительного рефлекса?
Стимулом является подъем головы, который вызывает растяжение мышц шеи и активацию проприорецепторов шейных мышц.
Что ещё разобрать по теме
- Анатомия и функции красного ядра (nucleus ruber)
- Отолитовый аппарат вестибулярной системы
- Миотатические рефлексы спинного мозга
- Статонические рефлексы позы
- Проводящие пути: руброспинальный тракт
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Статокинетические рефлексы» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 112 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Общие принципы организации поведения»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.